脑基因调节可能解释Rett综合征患者的重复行为

三岁的娜奥米拍了几下额头,咬了几下手指,穿着白色和粉红色的睡衣蹒跚地穿过医生的办公室,然后她的头砰地一声撞进了一扇门。她的母亲迅速地系上了头盔,调整了彩虹帽带,然后看着娜奥米把一只手放回嘴里,继续在房间里探索。

“她让我很忙,”她的母亲劳拉·埃尔盖亚承认。

娜奥米在2岁时被诊断出患有Rett综合征,这是一种罕见的使人衰弱的疾病,患者会逐渐失去大脑功能和行走能力。当娜奥米像大多数3岁的孩子一样大笑、微笑、蹒跚学步时,她重复的手部行为为她的病情提供了线索。

关于Rett综合征的神经元原因,我们所知相对较少,但德克萨斯大学西南医学中心的科学家们现在已经确定了小鼠大脑中的一个过程,这个过程可能解释了重复的行为——这项研究可能是开发治疗方法的关键一步,以消除严重损害Rett患者生活质量的症状。

德克萨斯大学西南分校的小彼得·奥唐纳大脑研究所的这一发现也可能有益于自闭症谱系障碍患者,尽管还需要更多的研究来评估这种疾病与人类的联系。

“我们正在探索导致Rett综合征的过程,努力开发可能对该疾病有用的治疗方法,”奥唐奈脑研究所神经科学教授Lisa Monteggia博士说,她领导了这项发表在《纽约时报》上的研究自然神经科学

研究表明,在Rett综合征中不能正常工作的MeCP2蛋白是影响先前与强迫症有关的基因功能的三种蛋白质之一。研究人员能够通过改变突触(神经细胞之间的通信连接点)上这三种蛋白质的水平来诱导并抑制小鼠的重复行为。

这项研究在理解MeCP2功能障碍如何导致与Rett综合征相关的关键症状方面取得了重大进展。虽然MeCP2在不到20年前被确定为产后神经障碍的原因,但蛋白质功能障碍和疾病特有的特定神经症状之间的联系仍然难以捉摸。

诊断Rett患者

Rett综合征几乎只影响女孩,每1万至1.5万例分娩中就有一例发生,通常在2岁时被诊断出来。它的特征是发育退化,自闭症特征,大脑发育缓慢,缺乏语言,重复的手部运动,癫痫和行走问题。许多患者活到中年以上,尽管没有足够的数据可靠地估计40岁以上的预期寿命。

虽然目前的药物和行为疗法有时可以减轻癫痫发作和手部行为等症状,但没有任何治疗方法可以根除或逆转这种疾病和重复的刻板行为,这在很大程度上是因为缺乏对MeCP2功能障碍是如何导致这些症状和其他症状的了解。

帮助拿俄米

内奥米在德州大学西南分校的医生开了一种癫痫药物和抗精神病药物来控制她的一些攻击性和自残性重复行为。娜奥米还在接受语言治疗,她的医生,神经病学和神经治疗学、儿科学和精神病学助理教授,以及德克萨斯大学西南/儿童健康中心罕见自闭症变异诊所主任Sailaja Golla博士说。ob体育开户网址

戈拉博士说,她对这项在小鼠身上进行的研究感到鼓舞,并希望这些发现最终能应用于患者。

“我们的目标是让这些患有罕见综合症的孩子生活得更好,”戈拉博士说。他和达拉·哈夫纳(Darrah Haffner)博士一起在诊所治疗娜奥米。

娜奥米的母亲面带笑容地描述女儿早期的语言能力——她叫父亲“Papi”,叫7岁的妹妹“April”——还有她多么喜欢在家看动画片。

然而,埃尔盖亚理解女儿在未来几年将面临的挑战。

“你必须保持内心的希望,”她说,并解释说,一种不能治愈,但可以消除手部行为的治疗方法,将大大提高娜奥米的生活质量。“她太专注于打和咬,而不是和我们在一起。”

诱导类似雷特的行为

科学家们已经知道MeCP2对正常的大脑发育至关重要,它是一个影响其他基因功能的分子开关。Rett综合征患者和部分病例不产生MeCP2或MeCP2过多,会导致其他基因的功能异常。但科学家们还没有确定这种功能障碍发生的许多精确机制。

蒙特吉亚博士的团队发现,MeCP2控制着一种名为SAPAP3的基因的功能,这种基因与在人类身上。破坏MeCP2和目标基因SAPAP3之间的相互作用会导致小鼠过度梳理自己;在研究人员将SAPAP3重新引入与强迫行为有关的特定大脑区域后,这种重复行为停止了。研究小组还发现MeCP2与组蛋白去乙酰化酶蛋白HDAC1和HDAC2形成复合物,以调节SAPAP3的功能。

“重要的是将这些发现提升到一个新的水平,并通过解决症状来寻求帮助患者尽可能正常地享受生活的方法,”德克萨斯大学西南分校金妮和约翰·欧拉奇教授(Ginny and John Eulich教授)的持有人蒙特吉亚博士说。

其他发现

这项为期四年的研究最初的目的是研究从大脑中去除某些蛋白质如何改善记忆障碍,但在研究发现每只缺乏HDAC1和HDAC2的小鼠开始表现出类似rett的症状后,研究的重点扩大了

除了与雷特相关的发现外,蒙特吉亚博士的团队还发现,从大脑中去除HDAC1和HDAC2可以杀死神经元。这一结果值得注意,因为其他地方的研究,以及蒙特吉亚博士团队之前的工作,都证明了选择性抑制HDAC2蛋白治疗记忆丧失的潜力。

蒙特吉亚博士说,这一发现并不意味着某些HDAC抑制剂无效,但该研究确实表明,非特异性抑制剂和某些组合可能会恶化问题。


进一步探索

绘制Rett综合征中的神经元-行为联系

更多信息:背纹状体中的MeCP2和组蛋白脱乙酰酶1和2共同抑制重复行为,自然神经科学,DOI: 10.1038 / nn.4395
期刊信息: 自然神经科学

引用:大脑中的基因调控可能解释Rett综合征患者的重复行为(2016,9月26日),检索自//www.puressens.com/news/2016-09-gene-brain-repetitive-behaviors-rett.html, 2022年8月7日
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